(1)摘要 基于深圳湾福田红树林湿地鸟类调查数据, 综合评估湿地的鸟类资源价值, 包括鸟类经济价值、鸟类觅食的底栖生物价值、鸟类粪肥价值、控制虫害的价值、科研价值、生态旅游和自然教育价值。结果表明, 深圳湾福田红树林湿地鸟类资源总价值为 32653.85 万元; 鸟类经济价值和鸟类觅食的底栖动物的价值为鸟类资源价值的主要组分, 分别占 60.50%和 39.32%; 鸟类粪肥、虫害控制和科研等方面的价值均不足 0.1%。研究结果表明深圳湾福田红树林湿地中的鸟类资源价值较高, 但其社会服务价值有待进一步开发和提升。
关键词 鸟类; 经济价值评估; 红树林湿地; 深圳湾
湿地具有多种生态功能, 已经成为许多珍稀和濒危物种生存、繁衍的栖息地[1]。鸟类是湿地生态系统不可缺少的一环, 具有重要的生态价值[2–3]。红树林湿地是一种位于热带、亚热带海岸带的重要湿地类型, 兼具陆地生态系统和海洋生态系统的特点, 具有独特的水文及生态功能, 是生态和生物多样性保护的重要对象[4–5]。红树林中的鸟类在红树林湿地生态系统的食物链中位于较高层级, 与红树林湿地的生态安全密切相关。作为一种高生产率的生态系统, 红树林湿地可以为鸟类等高等动物提供丰富的能量来源, 包括植物碎屑和底栖生物等; 另一方面, 鸟类的数量和种类也能够反映红树林湿地生态环境的健康状况, 有重要的指示作用[2–3]。
随着深圳经济和城市化的快速发展, 深圳湾福田红树林自然保护区内出现生态阻隔、水环境污染、基围鱼塘功能退化和虫害爆发频繁等环境问题, 导致红树林湿地生态功能退化[6]。深圳湾福田红树林保护区内鸟类的生存环境也受到一定的影响: 1)周边高楼等建筑影响鸟类的正常迁飞; 2)红树林面积的逐年减少缩小了鸟类的活动范围; 3)周边人类生活及工业污水的排放导致保护区内鱼虾的死亡, 影响鸟类的正常摄食, 其种类有所减少。红树林鸟类生存环境的改变和鸟类的减少可能影响红树林湿地生态系统生态功能的正常发挥[3,7]。因此, 对红树林生态系统组分, 尤其是对其中易受威胁的鸟类资源价值进行量化评估, 可以帮助人们更好地认识、理解红树林鸟类的价值, 推进红树林资源保护工作的顺利开展。
目前, 关于野生动物资源价值量化方面的研究集中在价值评估体系指标的筛选和评估方法的构建方面。从受益主体的角度, 评估体系的指标可分为生态价值、社会价值和经济价值[8]; 从价值是否能被利用的角度, 可分为利用价值和非利用价值[8–9]; 从资源利用的经济后果角度, 可分为正价值和负价值[9]。评估方法的构建主要基于直接市场法、间接市场法和支付意愿法, 并根据评估对象的实际情况和评估方法的特点进行调整[9–10]。国外早期的相关研究集中在野生动物的狩猎价值方面, 如Reid[11]估算了 10 种加拿大不列颠哥伦比亚省的野生动物、陆栖鸟类和水禽的狩猎价值, 发现 1995 年全省的狩猎价值超过 1.5 亿美元。近年来, 使用支付意愿法对野生动物观赏和保护价值的研究逐渐增多[12–14]。Rathnayake[13]的研究结果表明, 斯里兰卡明尼国家公园游客观赏大象的支付意愿为 1.3 美元。Zander等[14]对澳大利亚民众进行调查的结果显示, 受访者每年愿意支付约 11 澳元用于保护生存环境受到威胁的鸟类。我国对鸟类资源价值的研究始于 20 世纪 90 年代, 刘玉政等[15]对野生鸟类经济效益评价的原则进行总结, 并概述了野生鸟类的价值及评价方法, 但未考虑科研教育等方面的价值。龙娟等[16]用市场价值法评估出北京市湿地珍稀鸟类价值约为73990 万元, 但是评估指标未涉及鸟类生态价值和社会价值层面。还有一些利用条件价值法的相关研究, 如 Jin 等[17]使用条件价值法, 发现澳门公众对黑脸琵鹭的保护具有积极的支付意愿, 且黑脸琵鹭的保护收益大于成本, 帮助决策者解决了鸟类资源开发和保护之间的冲突。王乙等[18]对扎龙自然保护区丹顶鹤生态游憩的价值进行评估, 发现当前状态下, 游客对丹顶鹤旅游资源的额外支付意愿为 107.26 元/人; 当丹顶鹤数量和展示方式等达到最佳状态时, 游客的额外支付意愿上升为 265.51 元/人。可见, 目前鸟类资源价值方面的研究多关注于鸟类的经济价值、保护价值和生态旅游等方面的价值。鸟类对于整个生态系统的价值是多方面的, 相关的评估指标体系尚不完善, 不能全面地反映鸟类资源的实际价值[15,17–18]。
本文基于市场价值评估方法, 在建立和优化鸟类资源价值评估体系的基础上, 对各评价指标进行量化, 综合评估深圳湾红树林湿地中鸟类资源的价值, 定量化地表征红树林湿地中鸟类保护的生态意义, 为鸟类的进一步保护提供数据支持和理论依据。
深圳市福田红树林保护区地处深圳湾东北部 (22°30′N, 113°56′E), 呈带状分布, 面积约为 367.64hm2, 其中陆域面积为 139.92hm2, 滩涂面积为 227.72hm2, 是我国唯一地处城市腹地的国家级自然保护区[19]。保护区气候温和, 属南亚热带海洋性季风气候区, 年平均气温为 22.5℃, 位于西伯利亚–澳大利西亚候鸟迁飞路线上, 不仅是候鸟迁徙重要的中转站, 也是陆鸟适宜的栖息地[20–21]。保护区内有红树林、滩涂、基围鱼塘和河流等多种生境类型, 具有防风护堤和改善生态系统的功能, 是鱼、虾、蟹、贝等生长繁殖的场所, 为鸟类等提供了多样的栖息环境和丰富的食物[5–22]。
根据深圳福田红树林管理局提供的深圳湾鸟类调查统计数据, 2017 年保护区内记录鸟类 64 种, 隶属 13 目 40 科, 其中鸻形目 31 种, 鹳形目 11 种, 雁形目 5 种, 隼形目及佛法僧目各 4 种, 鹤形目 3 种, 还有雀形目、䴙䴘目和鹈形目, 数量以弯嘴滨鹬(Calidris ferruginea)和反嘴鹬(Recurvirostra avosetta)最多。在统计的鸟类中, 有 92%的鸟种为保护级别, 有列入 IUCN (世界自然保护联盟)红皮书濒危物种的黑脸琵鹭(Platalea minor), 列入近危物种的黑尾塍鹬(Limosa limosa)、白腰杓鹬(Numenius arquata)和半蹼鹬(Limnodromus semipalmatus), 以及国家二级保护物种黑鸢(Milvus migrans)、白腹鹞(Circus spilonotus)和鹗(Pandion haliaetus)等。
本研究涉及的鸟类种类和数量以及底栖、浮游动物的相关资料均来源于 2017 年深圳湾福田红树林调查统计数据。根据《野生动物保护法》、《广东省重点保护陆生野生动物名录》和《国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物名录》, 将鸟类分为国家级野生保护鸟类、广东省非国家重点保护鸟类、国家”三有”和非保护鸟类, 保护等级重复的鸟类以较高等级记。GDP 增长率来源于 1992—2017 年《中国统计年鉴》。底栖动物、化肥和虫害防治工具价格来源于市场价格调研。湿地鸟类相关科研投入状况资料是以“红树林/滨海湿地、鸟类”为关键词, 在中国知网检索到的地方性、国家和国际在相应区域拨付的科研经费情况。
本研究从经济价值(鸟类经济价值)、生态价值(粪肥价值、虫害控制价值、觅食食物价值)和社会价值(科研价值、生态旅游和自然教育价值) 3 个方面对鸟类资源的价值进行综合性评估。在这 6 个评估指标中, 鸟类经济价值、粪肥价值、虫害控制价值、科研价值、生态旅游和自然教育价值属于正价值, 而觅食食物价值属于负价值。考虑到觅食食物价值是支撑鸟类发挥正向生态系统服务的前提, 本研究将正负价值做加和处理, 有助于全面地评估鸟类对于整个生态系统的价值。
1.3.1 鸟类经济价值
深圳湾红树林湿地中鸟类经济价值是基于 2017年深圳湾鸟类调查数据, 采用保护性支出法, 按照《林业局关于陆生野生鸟类资源保护管理费收费办法通知(1996)》中规定的不同级别鸟类市场价格与管理费的倍数关系以及该地区的 GDP 增长率来计算[16]。鸟类资源经济价值的计算公式为
(1)Vb 代表鸟类经济价值(元), 参照《林业局关于陆生野生鸟类资源保护管理费收费办法通知》(1996), 鸟类价格为其管理费的 16.7 倍; Mi 代表不同等级鸟类的管理费(元/只), 其中国家级保护动物管理费用依据《陆生野生动物资源保护管理费收费通知》(1992), “三有”、省重点保护和其他非重点保护鸟类的管理费用分别参照《广东省非国家重点保护陆生野生动物资源保护管理费收费办法》(2002)、《猎获、捕获“三有”保护陆生野生动物资源保护管理费收费标准》(2002)和《猎获、捕获”三有”保护野生动物资源保护管理费收费标准》(2002, 非国家和省重点保护野生动物); G代表鸟类管理费制定的年份到现今 GDP 的增长率, 国家级保护动物的计算参照 1992—2017 年国家 GDP 增长率, 为 24.91倍, “三有”、省重点保护和其他非重点保护鸟类的计算参照的是广东省 2002—2017 年 GDP 的增长率, 为 5.67 倍; Qi 代表不同等级鸟类的数量(只)。将各等级的珍稀鸟类的价格之和取平均, 作为该等级珍稀鸟类的价格。
1.3.2 觅食食物价值
鸟类觅食的食物价值是一种负价值的生态系统服务。计算方法是根据市场价值法, 即根据鸟类可以觅食的底栖生物的市场价值进行估算。该方法符合市场的实际情况, 可靠性高且应用简单[8,23], 计算公式为
(2)式中, Fb代表鸟类觅食食物的价值(元), O 代表底栖动物平均生物量(g/m2), PO 代表底栖动物的市场价格(元/kg), S代表深圳湾红树林湿地面积(m2)。
1.3.3 粪肥价值
根据保护区内涉禽和海鸟的氮、磷输送量及市售化肥价格, 利用市场价值法计算得到鸟类的粪肥价值, 计算公式为
(3)式中, Mb 代表保护区内鸟类产生的粪肥价值(元), TN和 TP 分别表示鸟类产生的氮肥和磷肥的输送量(g/(m2yr)), S 代表深圳湾红树林湿地面积(m2), PN和PP 分别表示氮肥和磷肥的市场价格(元)。
1.3.4 虫害控制价值
鸟类的虫害控制价值是基于等效益替代原则, 将鸟类控制虫害的生态效益用人工方法去除虫害的成本替代。目前, 主要以生物防治成本和物理防治成本为主。
1.3.5 科研价值
以“红树林/滨海湿地”和“鸟类”为关键词, 搜集当年地方性、国家和国际在相应区域拨付的科研经费总和(以立项时间计), 用来计算当年红树林鸟类的科研价值。若无当年投入, 则以近 3 年的科研投入均值替代。
1.3.6 观鸟生态价值和自然教育价值
观鸟生态价值和自然教育价值是根据相关研究中观鸟需要的装备价值和实地调研情况进行分析得到。
表 1 记录了深圳湾福田红树林区 2017 年鸟类相应等级的数量、管理费和市场价, 可以看到, 2017年深圳湾鸟类具有较高价值, 总计 19756.49 万元。其中, “三有”鸟类价值占比最高, 为 42.11%, 主要是由于数量较多; 省重点保护鸟类次之, 为 35.48%。国家级保护鸟类数量虽少, 但由于单只价格高, 占总价值的比例也达 20.47%; 非保护鸟类价值占比最小, 为 1.94%。王燕等[24]在对深圳福田红树林自然保护区鸟类栖息地功能价值进行估算时获得的鸟类保护成本价为 1.5×108 元, 保护成本价格上的差异主要是由鸟类种类和数量上的变化以及计算标准和方法差异引起的。
表1 深圳湾鸟类等级及价格
Table 1 Grades and prices of birds in Shenzhen Bay
鸟类等级管理费/(元只–1)市场价/(元只–1)数量/只管理费/万元市场价/万元 国家Ⅰ级————— 国家Ⅱ级18769.40313448.90129242.134043.49 广东省重点408.506821.9410275419.737009.54 国家“三有”202.913388.6824550498.148319.21 非保护鸟类113.401893.78202923.01384.25 合计1183.0119756.49
说明: 出现在不同保护等级的鸟类以高等级记, 比如既是省重点保护又是国家“三有”重复的鸟类, 以省重点保护记; “数量”一栏为 2017年深圳湾鸟类调查统计数据。
当前, 对红树林湿地内鸟类摄食的相关研究较少, 且多以林德曼效率(又称“十分之一定律”)进行换算[25]。深圳湾红树林湿地哺乳动物较少, 假设鸟类为该区最高营养级, 且次一级营养级为底栖和浮游动物。福田保护区鸟类捕食的底栖动物主要是羽须鳃沙蚕、腺带刺沙蚕、蟹类和鱼类。按 2017 年底栖动物调查数据, 四季中的底栖动物平均生物量为 67.05 (冬季)、91.97 (春季)、125.81 (夏季)和189.17g/m2 (秋季)。深圳湾红树林湿地冬季鸟类最多, 且以水鸟为主, 因此采用冬季底栖动物生物量计算食物价值。根据前期对红树林底栖动物市场价格的调研, 目前海鲜市场上的沙蚕市售价格约 140元/kg, 招潮蟹售价约为 18 元/kg、弹涂鱼约为 318元/kg。深圳湾红树林湿地面积为 368hm2 [26], 底栖动物产量约为 9.17×105kg。若以最低价格的沙蚕来换算, 则深圳湾红树林中鸟类觅食的食物价值为12838万元。
涉禽和海鸟的营养物质输送量为 21.7g/(m2yr)氮和 1.2g/(m2yr)磷[27–28]。深圳湾福田红树林保护区湿地面积若以 368hm2 的标准计算[26], 则保护区内每年鸟类产生的粪肥量分别为氮肥 79856kg 和磷肥 4416kg。依据市售化肥价格换算, 尿素价格为1.80 元/kg(总氮≥46.4%), 深圳湾红树林中鸟粪折合氮肥价值为 30.98 万元; 过磷酸钙价格为 0.85 元/kg (P2O5≥16.0%), 深圳湾红树林中鸟粪折合磷肥价值为1.17万元。
深圳湾红树林中食虫鸟主要为陆鸟。若红树林生态系统稳定健康, 则红树植物病虫害爆发率和受害程度将显著降低。本研究中, 鸟类在虫害控制方面的价值用虫害防治成本和造成的损失替代。深圳福田红树林保护区不同时期天敌昆虫种类与害虫见表 2。贾凤龙等[30]对深圳福田红树林害虫的调查结果表明, 保护区内对红树林有危害或潜在危害的害虫主要有广州小斑螟、丝脉蓑蛾、双纹白草螟、吹棉蚧、蛀杆性害虫、咖啡豹蠹蛾和胸斑星天牛等。李罡等[31]对该区主要危害红树植物白骨壤的害虫——海榄雌瘤斑螟的生物学特性、发生规律和防治进行详细研究, 发现造成大面积危害的是每年4 月下旬至 6 月中旬的第 2 代和第 3 代瘤斑螟。2012 年, 深圳湾引种红树海桑林爆发报喜斑粉蝶虫害, 海桑叶片被害虫啃食殆尽[32]。自 2011 年以来, 八点广翅腊蝉连续危害深圳湾红树林, 导致个别红树植物(如海漆)叶片发黄, 但造成的危害尚未严重爆发[33]。
使用杀虫剂防治害虫的方法在红树林生境内不仅操作困难, 防治效果难以保证, 还会污染海水, 对其他生物产生毒害作用[34]。因此, 目前对深圳湾福田红树林湿中海榄雌瘤斑螟的防治主要以苏云金杆菌为主, 辅以灯光诱杀、粘虫板等物理防治手段[33]。八点广翅蜡蝉虽然爆发, 但致灾不严重, 主要以灯光诱杀、粘虫板等物理手段进行防治[35]。对报喜斑粉蝶还没有明确的防治措施。福田红树林保护区红树林面积用 90.82 hm2计算[36]。目前每年投入的虫害防治成本约为 15.21 万元, 主要由人工费、粘虫板和苏云金杆菌的费用组成(表3)。
表2 深圳福田红树林保护区不同时期天敌昆虫种类与主要害虫[29]
Table 2 Natural enemy insect species and major pests in different periods of Shenzhen Futian Mangrove Reserve[29]
时期天敌昆虫种类主要害虫种群 1993—1994年30双纹白草螟Pseudocatharylla duplicella丝脉蓑蛾 Amatissa sp. 1999 年13海榄雌瘤斑螟 Acrobasis sp.双纹白草螟Pseudocatharylla duplicella 2008—2009年10海榄雌瘤斑螟 Acrobasis sp.吹绵蚧Icerya purchasi 2012—2013年28海榄雌瘤斑螟 Acrobasis sp.八点广翅蜡蝉Ricania speculum报喜斑粉蝶Delias pasithoe
表 4 为珠江三角洲地区 2014—2016 年鸟类相关的科研项目与金额的汇总统计, 该项统计未考虑全国其他区域对该区鸟类的研究。可以看出, 该区2017 年鸟类科研价值约为 12 万元。调查结果显示, 2017 年并无符合要求的相关项目, 2015 和 2016 年珠江三角洲地区对红树林、滨海湿地相关区域鸟类科研方面的投入总额分别为 16 万和 20 万元, 研究方向主要为鸟类群落、生物多样性和鸟类生境设计等, 缺少对鸟类生态价值、生存环境保护等方面的科学研究。政府应增加此方面的科研投入, 制定更加合理的保护措施, 以改善鸟类生存状况。
表3 2017年深圳湾福田红树林湿地每年虫害防治成本估算
Table 3 Estimation of annual pest control costs in Futian mangrove wetland of Shenzhen Bay in 2017
项目单价面积次数或用量合计/万元 苏云金杆菌170元/L0.04 L/亩, 共1362.3亩爆发期前喷洒, 3种害虫, 共计3次2.78 诱虫灯1500元/台2015年沿栈道放置共5台0.75 (3年均摊) 粘虫板0.45元/张40~60张/亩, 共1362.3亩每半年1换(按40张/亩计)4.90 人员费用(喷药)100元/(人天)1362.3亩8人, 3天7.2 粘虫板更换100元/(人天)1362.3亩2人, 4天0.08
表4 珠江三角洲地区 2014—2016 年鸟类相关科研项目与金额汇总
Table 4 Summary of bird-related scientific research projects and amounts in the Pearl River Delta from 2014 to 2016
年份项目名称项目来源发布单位项目承担单位项目金额/万元 2015珠澳城市鸟类群落结构与功能多样性比较广东省自然科学基金项目广东省科学技术厅广东省昆虫研究所10 2015基于HTML5的中国鸟类检索系统的研制国家级大学生创新创业训练计划项目教育部高等教育司暨南大学2 2015珠三角风水林鸟类多样性调查及生态价值研究国家级大学生创新创业训练计划项目教育部高等教育司中山大学2 2015深圳湾红树林鸟类生物多样性及其食物资源调查国家级大学生创新创业训练计划项目教育部高等教育司深圳大学1 2015生态鸟巢创新设计国家级大学生创新创业训练计划项目教育部高等教育司广东白云学院1 2016湿地公园鸟类生境营造设计方法研究——以江门新会小鸟天堂景区为例国家重点实验室开放课题亚热带建筑科学国家重点实验室华南理工大学15 2016处于文化中心的传统艺术叙事方式的演变——文人画发扬者沈周的写意花鸟艺术研究广东高校省级重点平台和重大科研项目广东省教育厅广州美术学院5
说明: 数据来自中国知网科研项目检索(http://epub.cnki.net/grid2008/brief/result_src.aspx?stype=1&comptype=proj)。
深圳湾红树林湿地是重要的候鸟栖息地, 也是鸟类观赏的理想场所, 吸引了诸多的鸟类爱好者前来观赏。目前, 红树林保护区实验区对游人实行预约制, 免费开放。深圳湾公园和红树林生态公园也免费向市民开放。因此, 在深圳湾湿地观鸟无门票支出, 可能存在的费用支出主要为观鸟装备和交通饮食等。王红英[37]对江西鄱阳湖观鸟旅游者的调查研究显示, 专业生态观鸟者一次观鸟费用为1032.41 元, 其中, 装备费用为人均 372.41 元, 占总费用的 36.07%。目前, 鲜有对深圳湾观鸟人士费用支出的研究, 主要是因为深圳湾红树林湿地内的核心区和缓冲区(保护区重要组成部分)均限制人员进入, 其观鸟生态旅游价值可忽略不计。王燕等[24]依据深圳城市观光一日游的人均消费, 对深圳湾红树林保护区在 2009 年的休闲娱乐功能价值进行估算, 结果为 3×107 元。当前, 深圳湾红树林湿地的自然教育以宣传活动为主, 对公众免费开放。
本文研究结果表明, 2017 年深圳湾红树林湿地鸟类资源价值总计为 32653.85 万元。其中, 鸟类经济价值和鸟类觅食的底栖动物的价值占比为鸟类资源价值的主要组分, 分别占 60.50%和 39.32%; 鸟类粪肥、虫害控制、科研等方面的价值均不足总资源价值的 0.1%, 分别为 32.15 万, 15.21 万和 12 万元; 深圳湾红树林湿地鸟类在观鸟生态旅游和自然教育等方面也存在一定的社会价值。虽然评估的鸟类资源价值较高, 但目前社会服务方面的价值较低。因此, 为了提高红树林湿地鸟类资源的价值, 政府不仅应加强对鸟类及其生存环境的保护, 还需要提高在科研和教育等方面的投入, 为其可持续发展提供科学保障。
生态系统组分的资源价值评估是一个复杂的问题, 本研究从评估指标体系和价值量化方面细化了对红树林湿地鸟类的资源价值评估, 但仍然存在两方面的不足: 一是基础数据缺乏, 评估的准确性有待提高, 如食物价值方面的评估应根据鸟类生态类群和相应的食物结构赋予食物价值, 但由于相关研究及基础数据不足, 只能以典型食物代替, 导致评估值与实际价值之间可能存在一定的差距; 二是部分价值指标的界定和量化有待进一步探讨和细化。如生物多样性保护价值的界定存疑。另外, 一些隐形的价值, 如花粉与植物种子传播、动植物种群调控、环境净化以及文化美学等方面价值的量化也存在一定的困难。因此, 今后的研究应继续着力于完善评估指标体系及价值量化方法, 提高资源价值评估的准确性。
致谢 2017 年深圳湾鸟类调查统计数据由福田红树林自然保护区管理局提供, 特此感谢。
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Value Evaluation of Birds Resources in Futian Mangrove Wetland ofShenzhen Bay
Abstract This study comprehensively evaluated the value of bird resources in wetlands based on the birds survey data of Futian mangrove wetland of Shenzhen Bay. The evaluation indicators include the economic value of birds, the benthic value of birds foraging, the value of bird manure, the value of pest control, the value of scientific research, the value of ecotourism and the value of natural education. The results show that the total economic value of bird resources in Futian mangrove wetland of Shenzhen Bay is 326.5385 million RMB. The economic value of birds and the value of benthic foraging by birds act as the main components of the value of bird resources, accounting for 60.50% and 39.32%, respectively. The values of pest control, bird manure and scientific research are less than 0.1%. The results indicate that the economic value of bird resources in Futian mangrove wetland of Shenzhen Bay is high,but its social service value needs to be further developed.
Key words birds; economic value assessment; mangroves wetlands; Shenzhen Bay
doi: 10.13209/j.0479-8023.2019.085
广东省海洋科技攻关项目(广东省典型海湾红树林生态调查与生态保护模式研究)和深圳市科技计划基础研究项目(JCYJ20160330095 814461)资助
收稿日期: 2018–12–30;
修回日期: 2019–03–27